Laserska zraka prolazi kroz ključanicu ili rupicu u zidu i otkriva tko se nalazi u sobi

Rad, objavljen na internetskoj stranici Computational Imaging Laba Sveučilišta Stanford. i detaljno opisan u časopisu IEEE Explore, svaku ključanicu ili rupicu u zidu pretvara u špijunku.

Velike ravne površine

NLOS (Non-line-of-sight) je etablirana tehnika, usavršena kako bi se izradile kamere koje mogu snimati objekte koji leže iza kutova izvan vidnog polja. U prošlosti je ova tehnika koristila ravne površine, poput zidova ili podova u vidnom polju, kamere i skrivene predmete. 

Novi pristup istraživača sa Stanforda, , nazvan "snimanjem kroz ključanicu", bilježi niz prolaznih mjerenja duž jedne optičke putanje
Novi pristup istraživača sa Stanforda, , nazvan “snimanjem kroz ključanicu”, bilježi niz prolaznih mjerenja duž jedne optičke putanje

Svjetlosni impulsi, obično laserske zrake, odbijali bi se od ravne površine prema skrivenom objektu i potom istim putem vraćali nazad, do senzora kamere. Ti su podaci zatim analizirani pomoću algoritama za procjenu vremena proteklog između slanja i primanja signala kako bi se stvorila slika fizičkih objekata. Naravno, to nije bio snimak visoke razlučivosti, ali informacija bi bilo dovoljno da se utvrdi kakav je objekt snimljen.

Ova tehnika primjenjiva je u autonomnoj navigaciji u automobilima jer pomaže računalima pri mapiranju lokalnog okruženja tik izvan vidnog polja. Drugim riječima, ova tehnologija spašava živote. No pritom postoji jedan veliki “ali”. Naime, NLOS tehnikama zasad treba velika reflektirajuća površina za mjerenje refleksija svjetla koje se vraćaju od skrivenog objekta.

Eksperiment u kabinetu Computational Imaging Laba
Eksperiment u kabinetu Computational Imaging Laba

Dovoljna je mala rupa

U Laboratoriju za računalno snimanje Sveučilišta Stanford sad su razvili novu metodu “snimanja kroz ključanicu”. Da bi se pomoću te tehnike vidjelo što se nalazi u zatvorenoj prostoriji potrebna je samo jedna mala rupa, poput špijunke na vratima, dovoljno velika da omogući prolazak laserske zrake koja će stvoriti svjetlosnu točku na suprotnom unutarnjem zidu. 

Laserska zraka odbija se od zida, zatim od nekog predmeta u prostoriji pa opet od zida prije nego što se kroz rupicu vrati do kamere opremljene jednofotonskim fotodetektorom koji može mjeriti vrijeme između slanja i primanja signala. No, ako je zaklonjeni objekt statičan, nova tehnika nema dovoljno podataka za identifikaciju o čemu je riječ. 

Rekonstrukcija snimaka skrivenih objekata
Rekonstrukcija snimaka skrivenih objekata

Kako bi zaobišli taj problem, istraživači su objekt snimili impulsima svjetlosti lasera sposobnog generirati dovoljno održivih podataka tijekom duljeg izlaganja i tako algoritmu dati dovoljno informacija za izradu slike objekta.

Nažalost, ova je tehnika rezultirala nižom kvalitetom slika od onih dobivenih prethodnim NLOS tehnikama. No to je još uvijek dovoljno informacija da se procijeni oblik i veličina nekog objekta. Na primjer, lutka zahvaćena laserom na snimci može izgledati poput kakvog duha ili anđela, ali u kombinaciji s potpuno uvježbanom umjetnom inteligencijom za prepoznavanje slika, novi uređaj prepoznat će u njoj objekt u obliku čovjeka. 

Za ovaj sustav zanimaju se vojska i policija koji bi pomoću ovog sustava mogli procijeniti rizike ulaska u neku prostoriju; je li osoba u njoj naoružana ili nije, a sve to koristeći tek rupu od metka ili strukturnu pogrešku u zidu ili prozoru. Ova NLOS tehnologija mogla bi se primijeniti i na skupocjenim uređajima kakav je robotski pas Boston Dynamicsa, kako bi ih se zaštitilo tijekom pregleda opasnog terena ili pretraživanja kuće u potrazi za potencijalno naoružanim osumnjičenicima.